实验四 轴类零件的综合测量
一．实验目的
1.了解常用轴类零件的检测项目，会根据要求选用相应的测量仪器和测量方法；
2.了解轴类零件常用测量形位误差的仪器设备原理、使用方法及数据处理方法；
3. 掌握常用表面粗糙度的检测方法及主要仪器的结构、工作原理和测量方法。

二．实验内容介绍
对于轴类零件，检测项目一般包括尺寸、形位误差、表面粗糙度等项目。

图4-1为某车床传动轴的零件图，要求通过实验选择合适的测量器具，将该轴零件图中标注的各项技术参数进行测量评定。

图4-1 某车床传动轴简图
三．测量仪器及测量方法
（一） 尺寸测量。

尺寸测量方法及仪器选用参照实验一。

（二）形位误差测量
圆度、圆柱度、径向跳动误差的测量方法很多，
本实验介绍用两中心孔的轴线为公共基准，直接测量
圆柱体横截面轮廓上各点到基准轴线的半径差，然后
按最少区域法或最少二乘法计算出圆度误差值。

这种
测量原理是根据测量跳动的原则。

1．测量仪器及原理
XW-250型多功能形位误差测量仪配接电感测微
仪、数据采集器及计算机半自动采集数据测量轴类零
件的径向跳动、端面跳动、圆度误差和圆柱度误差。

测量装置的外形如图4-2所示。

它由底座、导轨、测量支架、顶针等主要部分组成，配接不同仪器可用来测量轴类、盘类零件的圆度、圆柱度、直线度、平行度、径向跳动、端面跳动及全跳动
等。

实验中用到的电感测微仪是一种精度高，测量范围大，稳定性好，配接传感器侧头能够准确测出微小尺寸变化的精密仪器。

其外形如图4-3所示。

电感测微仪和计算机之间的连接是通过便携式形位数据采集器完成的，各部分之间的接线如下图4-4所示。

采集器有一个12位的显示窗和一个32键的键盘，其主要功能是选择档位、配接仪器、设置测量参数，与多种测量仪适配对各有关项目形位误差的测量进行数据采集，将测量结果保存或用通讯的方式将采得的数据实时送入计算机进行计算评定处理，最后得出相应形位误差项目的测量评定结果。

测量时，工件安装在分度头与尾架的两顶尖上，两顶尖之间的距离可根据工件的长度，移动尾架来调整。

测量轴的一端装有传感器测头。

松开测量轴锁紧螺钉，测量支架可带动电感测头纵向移动，使测头移到工件的待测截面处；再松开立柱锁紧螺钉，转动升降螺母，可使电感测头上下移动，最后达到测头与被测工件的最高素线接触，将螺钉锁紧。

这样，当工件旋转时，截面轮廓相对于回转轴线的距离变动量就通过传感器测头、电感测微仪、数据采集器，显示在采集器显示窗上。

最后将数据发送至计算机进行计算处理，得到所测误差。

2.测量步骤
（1）按图4-4所示连接好各仪器设备。

（2）将装好夹具的工件安装在分度头与尾架之间。

（3）打开电感测微仪的电源开关预热15分钟。

根据所选用传感器将旋钮A 、B 调至相应的位置上；根据被测零件的测量要求调整量程开关，使其置于相应的挡位上。

（4）移动测量支架，调整传感器测头，使测头在被测截面处与被测轴的最高素线接触，轻微压缩测头，使传感器指示表的指针指向零位后，将测头固定。

（5）采集器的设定：根据所测项目依次设定测量参数。

顺序是：开机—时间设置—测量仪器选定（测量项目不同，配接仪器不同）—仪器挡位选择（一定要与测微仪挡位一致）--截面数设定（根据需要在0∼9中选择）—测点数设定（圆度、圆柱度测量，测点数可设为024∼999点）—跨距的设键 盘
12位显示窗
电源220V
电源开关按钮
数据通讯电缆
光电转角编
码器电缆
模拟量 输入电缆
定—进入采集状态。

（6）测量、采数。

按“采数”键采数，每按“采数”键一次，采集一个数据，测点数加1，分度盘转过相应的角度（360o /n ，n 为测点数）。

待第一截面各测点采数完毕后，显示第二截面第一测点，继续测量。

顺序采完所有的数据后，则按“确认”键对所采数据予以确认，然后按规定输入文件名。

3.数据处理
将测得的数据保存或采用通讯的方式实时传送至计算机。

调用相应的数据处理方法进行评定，可方便的得到误差数值和误差曲线图形。

最后对照国标，判断被测件的适用性。

（三）粗糙度测量
表面粗糙度测量方法及仪器选用参照基础实验三。

四．思考题
1．形位误差的检测原则有那些？
2．讨论如何实现轴类、盘套类零件的端面跳动测量？
3．分析轴类零件加工时圆柱度超差的原因？
4．什么是z R 参数和a R 参数，用光切显微镜能否测量a R 参数？
5．为什么测量时只测亮带一个边缘（最清晰的）的诸峰高度
6．仪器使用说明书上写着：用光波干涉原理测量表面粗糙度，就是以光波为尺子来计量被测面上微观峰谷的高度差。

这把尺子的刻度间距和分度值如何体现？。